装配式混凝土简支t型梁桥设计标准跨径16m_第1页
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文档简介

装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计0桥梁工程课程设计大纲一、课程设计性质、目的及任务桥梁工程课程设计是土木工程专业交通土建专业方向重要的实践性教学环节,是学生修完桥梁工程课程后对梁式桥设计理论的一次综合性演练。其目的是使学生深入理解梁式桥的设计计算理论,为今后独立完成桥梁工程设计打下初步基础。其任务是通过本次课程设计,要求熟练掌握以下内容:1梁式桥纵断面、横断面的布置,上部结构构件主要尺寸的拟定。2梁式桥内力计算的原理,包括永久作用的计算、可变作用的计算(尤其是各种荷载横向分布系数的计算) 、作用效应的组合。3梁式桥纵向受力主筋的配置、弯起钢筋和箍筋的配置,以及正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯和挠度的验算,预拱度的设置。4板式橡胶支座的设计计算。二、适用专业交通土建专业三、先修课程材料力学、弹性力学、结构力学、结构设计原理、地基与基础工程、交通规划与道路勘测设计、道路工程、桥涵水力水文四、课程设计的基本要求本设计为装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥设计(上部结构) ,其下部结构为重力式桥墩和 U 型桥台,支座拟采用板式橡胶支座。学生在教师的指导下,在两周设计时间内,综合应用所学理论知识和桥梁工程实习所积累的工程实践经验,贯彻理论联系实际的原则,独立、认真地完成装配式钢筋混凝土 T 型梁桥的设计。基本要求为:计算书应内容完整,计算正确,格式规范,叙述简洁,字迹清楚、端正,图文并茂;插图应内容齐全,尺寸无误,标注规范,布置合理。五、课程设计内容1题目:装配式钢筋混凝土简支 T 形梁桥设计(上部结构)2基本资料(1)桥面净空:净9+2(2)永久荷载:桥面铺装层容重=23kN/m。其他部分=25kN/m 。(3)可变荷载:汽车荷载,公路-级(或级) ,人群荷载 2.5kN/m;人行道+栏杆=5kN/m。(4)材料:主筋采用级钢,其他用级钢,混凝土标号 C40。(5)桥梁纵断面尺寸:标准跨径 Lb=25m,计算跨径 L=24.5m,桥梁全长 L,=24.96m(或标准跨径 Lb=30m,计算跨径 L=29.5m,桥梁全长 L,=29.96m) 。3设计内容(1)纵横断面设计。根据给定的基本设计资料,参考标准图、技术规范与经验公式,正确拟定桥梁纵断面和横断面装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计1的布置,选取恰当的桥面铺装层,初步确定 T 形主梁、横隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。绘制桥梁横断面布置图、纵断面布置图,T 形梁细部尺寸图。(2)行车道板计算。确定行车道板类型,进行行车道板恒载内力计算、活载内力计算、作用效应组合,获得行车道板最大设计内力值。(3)主梁内力计算。选取控制截面分别进行主梁恒载内力计算、活载内力计算,以及作用效应的组合计算(含承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态的作用效应组合) 。其中进行主梁活载内力计算时,荷载横向分布系数的计算,要求根据主梁空间位置及主梁间连接刚度的不同,分别对各片主梁采用杠杆原理法、偏心压力法、修正的偏心压力法、铰接板法、G-M 法等来计算荷载横向分布系数,并对荷载横向分布系数的计算结果进行汇总;随后选取其中一种跨中荷载横向分布系数的计算结果与杠杆原理法的计算结果进行主梁内力作用效应的组合计算(含跨中最大弯矩值、跨中最大剪力值和支座截面的最大剪力值) ,形成各片主梁的内力计算汇总表。根据内力计算汇总表,确定主梁各截面的最不利内力值作为设计值。(4)配置钢筋及验算。根据主梁跨中最大弯矩设计值,进行主梁纵向受拉钢筋的配置;根据主梁跨中最大剪力设计值和支座截面的最大剪力设计值,进行弯起钢筋和箍筋的配置。根据以上钢筋配置进行主梁正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯,和变形、裂缝的验算,设置预拱度,保证主梁有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。绘制跨中截面钢筋布置图,弯起钢筋和箍筋布置图。(5)板式橡胶支座设计。确定支座的平面尺寸、确定支座的高度、验算支座的偏转情况,验算支座的抗滑稳定性。六、主要参考书1.桥梁工程刘夏平主编,科学出版社,20072 公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004) ,人民交通出版社 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTG D62-2004 ) ,人民交通出版社4 桥梁混凝土结构设计原理计算示例黄侨,王永平编著,人民交通出版社,2006七、评价方式结合学生课程设计期间独立完成的情况、计算说明书的质量综合评价。八、说明本课程设计安排在桥梁工程课程讲授完成后集中 2 周进行。条件许可也可以穿插在课程讲授过程中进行,效果更好。大纲制定者:朱玉晓大纲审定者: 大纲批准者: 装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计2目录装配式钢筋砼简支 T 型梁桥设计 1主梁设计 3一、结构尺寸拟定 3二、主梁内力计算 3(一)主梁的荷载弯矩横向分布系数 3(二) 、内力计算 101恒载内力 102、活载内力计算 11三、截面设计、配筋与验算。 161) 截面设计 162) 截面复核 174)跨中截面的纵向受拉钢筋计算 185)腹筋设计 18(4)箍筋设计 19(5)弯起钢筋及斜筋设计 20(6)斜截面抗剪承载力的复核。 24四、裂缝宽度验算 25五、变形验算 26六、横梁的计算 271.横隔梁弯矩计算 272. 横隔梁截面配筋与验算 29七、支座(局部承压)计算 31八、行车道板计算 32九、桥型总体布置图和主梁钢筋构造图装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计3装配式钢筋砼简支 T 型梁桥设计一、课题与设计资料(一)设计资料1、装配式钢筋混凝土简支 T 型梁桥设计(1)桥面净空净7+20.75m 人行道(二)设计荷载(双学号)公路I 级和人群荷载标准值为 3 2mkN(三)主梁跨径和全长标准跨径: bl16.00m (墩中心距离);计算跨径: 15.50 (支座中心距离);主梁全长: 全l15.96 (主梁预制长度)。(四)材料钢筋:主钢筋采用 HRB335,其它用钢筋采用 R235混凝土:(双学号)C30(五)缝宽度限值:类环境(允许裂缝宽度 0.02mm) 。(六)设计依据公路桥涵设计通甩规范 (JTGD602004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 (JTGD622004)(七)参考资料桥梁工程 ,姚玲森主编,人民交通出版社,北京。桥梁计算示例集混凝土简支梁(板)桥 ,易建国主编,人民交通出版社,北京。结构设计原理 ,沈浦生主编。(8)桥位断面见附件。二、任务与要求1、结构尺寸拟定;2、主梁内力计算;装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计43、主梁正截面、斜截面设计与复核,以及全梁承载能力校核;4、局部承压的计算;5、钢筋混凝土受弯构件的变形与裂缝计算;6、绘制桥型总体布置图和主梁钢筋构造图;7、总说明书(包括文件装订) 。主梁设计装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计5一、结构尺寸拟定主梁截面尺寸:根据公路桥涵设计通用规范 (JTGD60-2004) ,梁的高跨比的经济范围在 1/11 到1/16 之间,此设计中标准跨径为 25m,拟定采用的梁高为 1.60m,翼板宽 1.7m,腹板宽0.18m。 主梁间距和主梁片数:桥面净空:净9+21.0m 人行道,采用 7 片 T 型主梁标准设计,主梁间距为1.70m。二、行车道板计算计算如图所示的 T 梁翼板,荷载为公路一级,桥面铺装为 9cm(计算行车道板安全考虑)的沥青混凝土和 8cm 的 C40 混凝土垫层。装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计61.恒载及其内力(1)每延米板上的恒载 g:沥青混凝土面层及 C40 混凝土垫层 mkN/1.9320.17:1T 梁翼板自重 k/5320.61.02合计: mkNgi/.7(2)每延米宽板条的恒载内力弯矩 mkNlMAg 6.027.61210剪力 Q45.72.车辆荷载产生的内力将车的后轮置于图中位置,后轴作用力为 P=140kN,轮压分布宽度如图所示。对于车轮荷载中后轮的着地长度为 ,宽度为 ,则有:ma20.1mb60.1Ha54720.12b96荷载对于悬臂根部的有效分布宽度:装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计7单个车轮: mla06.2.51402, 两个车轮: d4.3冲击系数 3.1作用于每米宽板条上的弯矩为:两个车轮: mkNblaPMAp 81.3)49.076.)(3412.()(42)(20单个车轮: lAp 5.)(.()()1(20,作用于每米宽板条上的剪力为: kNaPQAp 3.264.3.142)(3.荷载组合恒+汽:基本组合: mkNMApAg 8.21).3(4.1)06.2(.1.4.21QA 55所以,行车道板的设计内力为: kA8. kQA35.44.配筋I 类环境,取 r0=1.0 C40 混凝土:f cd=18.4MPa ftd=1.65MPa b=0.56HRB335 中:f sd=280MPa(1)求混凝土相对受压区高度 x悬臂根部高度 h=16cm,净保护层厚度 2cm,取14 钢筋有效高度 h0=h-a-d/2=0.13按(D62)5.2.2 条: r0Md fcdbx(h0-x/2)故 x=0.0156m 取为 0.016m10.52cm2(4) 尺寸验算:按(D62)5.2.9 条抗剪上限值:按(D62)5.2.10 条抗剪上限值:由上式可知可不进行斜截面抗剪承载力的验算,仅须按第 9.3.13 条构造要求配置箍筋,取分布钢筋10 25(5)承载力验算:fsdAS=fcdbx 得 x= 0.0164m104.872bfAcdSsMd= fcdbx(h0-x/2)Md=18.4 m21.8KNM6.3782.3.164.01 A3 mKN)(满足要求二、主梁内力计算(一)主梁的荷载弯矩横向分布系数1.跨中荷载弯矩横向分布系数(按 GM 法)(1)主梁的抗弯及抗扭惯矩 xTI、求主梁截面的重心位置(下图单位:cm) xa平均板厚 cm1842hKNbhfNVkcud 75.43)(105.K.340,30 12td装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计9cmax 17.3180)1860( 22422331057.4)1.(108 08).(42Ix T 形截面抗矩惯扭近似等于各个矩形截面的抗扭惯矩之和,即:3iiTtbcI式中: 为矩形截面抗扭刚度系数;ic为相应各矩形的宽度与厚度。iitb、查表可知: 31,.069.0.1c25.,82bt故 4333 10.8.09.016 mIxT 单位抗弯及抗扭惯矩:cbIJx /5.26/57.4/ 42Tx 101053(2)横隔梁抗弯及抗扭惯矩翼板有效宽度 计算(图如下):装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计10横隔梁长度取为两边主梁的轴线间距,即:mbl4.614 mc835.1).0853(21h80. 8 274.6l根据理论分析结果, 值可按 之比值由表可查计算得: ,所以:c 64.0c.18350654. 求横隔梁截面重心位置 :yambhy .14508.01.22.21 横隔梁的抗弯和抗扭惯矩 :yTI、 42232113 1067.)()(21 ahbahI yyy 323bcyT,查表得 ,但由于连续桥面板的单宽抗扭惯矩只1.086.5.01bh 31c有独立宽扁板者的一半,可取 ; ,查表得利用c 1.026.1.08.2 bh内插值法求得: 故 27.1c 4333 9787.56 mIyT 单位抗弯及抗扭惯矩:cmbIJy /1048.1038/./ 421 yyT 52975(3)计算抗弯参数 和抗扭参数 :403.1438.095.14 yxPJlB式中: 桥宽的一半; 计算跨径。ByxTJEJGyx2)(按规定第 2.1.3 条,取 G=0.43E,则:046.1438.0159.2)6(4305 214.06.装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计11(4)计算荷载弯矩横向分布影响线坐标已知 ,查 GM 图表,可查得下表数值:403.荷 载 位 置 梁位b 00 0.92 0.95 100 1.05 1.08 1.05 1.00 0.95 0.92b/4 1.08 1.09 1.1 1.11 1.06 0.99 0.92 0.84 0.79b/2 1.290 1.260 1.210 1.110 1.000 0.900 0.810 0.720 0.660 b3/4 1.560 1.430 1.260 1.090 0.960 0.830 0.730 0.660 0.580 K1b 1.970 1.530 1.300 1.080 0.910 0.790 0.660 0.570 0.480 0 0.75 0.89 0.990 1.14 1.21 1.14 0.990 0.89 0.75b/4 1.530 1.430 1.320 1.260 1.120 0.890 0.620 0.350 0.100 b/2 2.890 2.100 1.760 1.390 1.000 0.630 0.230 -0.170 -0.560 b3/4 3.360 2.760 2.110 1.480 0.890 0.380 -0.180 -0.580 -1.060 K0b 4.400 3.500 2.400 1.560 0.630 0.120 -0.560 -1.070 -1.690 用内插法求得各梁位处值(如下图):1 号、5 号梁: bbbb KKK434343 8.02.0)(2 号、4 号梁: bbK4121121 .06.)( 3 号梁: 值 )点 的系 梁 位 在 0(0列表计算各梁的横向分布影响坐标 值(如下表):荷载位置 梁号 计算式 b 01.642 1.450 1.268 1.088 0.950 0.822 0.716 0.642 0.560 3.568 2.908 2.168 1.496 0.838 0.328 -0.256 -0.678 -1.186 1-1.926 -1.458 -0.900 -0.408 0.112 0.494 0.972 1.320 1.746 2b44b2b432b44b2b4343bK431118.02.b001装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计12-0.412 -0.312 -0.193 -0.087 0.024 0.106 0.208 0.282 0.374 3.156 2.596 1.975 1.409 0.862 0.434 -0.048 -0.396 -0.812 0.631 0.519 0.395 0.282 0.172 0.087 -0.010 -0.079 -0.162 1.206 1.192 1.166 1.110 1.024 0.936 0.854 0.768 0.712 2.346 1.832 1.584 1.338 1.048 0.734 0.386 0.038 -0.296 -1.140 -0.640 -0.418 -0.228 -0.024 0.202 0.468 0.730 1.008 -0.244 -0.137 -0.089 -0.049 -0.005 0.043 0.100 0.156 0.216 2.102 1.695 1.495 1.289 1.043 0.777 0.486 0.194 -0.080 20.420 0.339 0.299 0.258 0.209 0.155 0.097 0.039 -0.016 0.920 0.950 1.000 1.050 1.080 1.050 1.000 0.950 0.920 0.750 0.890 0.990 1.140 1.210 1.140 0.990 0.890 0.750 0.170 0.060 0.010 -0.090 -0.130 -0.090 0.010 0.060 0.170 0.036 0.013 0.002 -0.019 -0.028 -0.019 0.002 0.013 0.036 30.786 0.903 0.992 1.121 1.182 1.121 0.992 0.903 0.786 0.157 0.181 0.198 0.224 0.236 0.224 0.198 0.181 0.157 (5)绘制横向分布影响线(如下图) ,求横向分布系数。0K5/4121.6.b00K10K5/5/K001K10装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计131.按公路-级和人群荷载标准值 设计,计算各梁的横向分布系数:2/3mkN汽车荷载:1 号梁 49.0)16.04.519.(21 汽2 号梁 65323汽3 号梁 18.).58.(3汽人群荷载: 1 号梁 2 号梁 61701人402人3 号梁 33人2.梁端剪力横向分布系数计算(按杠杆法)汽车荷载:(如下图)装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计14公路级 m1 汽=1/2 0.875=0.438m2 汽=1/2 1.000=0.500m3 汽=1/2 (0.938+0.250)=0.594人群荷载 m1 人=1.422m2 人=-0.422m3 人=0人群荷载:(如图)(二) 、内力计算装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计151恒载内力(1)恒载:假定桥面构造各部分重量平均分配给各土梁承担,计算如下。主梁: mKNg /86.50.2)14.08.)(6.18.01 (横隔梁:对于边主梁:)/59.02.157.01469.2g (对于中主梁:)/812 mKN(桥面铺装层:沥青混凝土:0.021.623=0.74(KN/m)混凝土垫层(取平均厚 9cm):0.091.624=3.46(KN/m)所以 mKNg/2.46.37.03作用于边主梁的全部恒载 g 为:g=8.86+0.59+4.2=13.65KN/m)作用于中主梁的恒载强度为:=8.86+1.18+4.2=14.24(KN/m)1g2、恒载内力计算边主梁弯矩和剪力,有:)(2xlgxglMx 2lQ边主梁恒载内力内力截面位置 x剪力 Q(KN) 弯矩 M(KNm)X=0 105.8 0X=l/4 13.65/2(15.515.5/2)=52.9 13.6515.5/8(15.515.5/4)=307.4X=l/2 0 13.6515.5/4(15.515.5/2)=409.9中主梁恒载内力装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计16内力截面位置 x剪力 Q(KN) 弯矩 M(KNm)X=0 110.4 0X=l/4 14.58/2(15.515.5/2)=55.2 14.5815.5/8(15.515.5/4)=320.7X=l/2 0 14.5815.5/4(15.515.5/2)=427.62、活载内力计算(1)荷载横向分布系数汇总梁号 荷载位置 公路级 人群荷载 备注边主梁跨中 cm支点 00.4940.4380.6171.422G-M 法计算杠杆法计算中主梁 2跨中 c支点 0m0.4650.500 0.410-0.422 G-M 法计算杠杆法计算中主梁 3跨中 c支点 00.4180.5940.3200G-M 法计算杠杆法计算(2)计算边主梁公路级荷载的跨中弯矩和 l/4 处弯矩。简支梁的基频:cmEIlf21式中: 结构的计算跨径, =15.5ml lE混凝土弹性模量,E=3.0 210/mN结构跨中截面的惯矩, =0.0415cI cI4结构跨中处单位长度质量( =G/g) ,m=13.65 9.81=1. 39c31033/102Ns将以上数值代入公式,可得: =6.187Hzf根据公路桥涵设计通用规范 (JTG D602004) ,当 1.5Hzf14Hz 时,则可得:0157.ln176.0f装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计17306.157186ln7.0(1)=1,双车道不折减。公路级车道荷载的 值和 值按公路 I 级相应值 =10.5KN/m,kqkpkq=180(1+ )=222KN。 kp50.1跨中: = =1/815.515.5=30 y=l/4=3.87528l 2m1/4 跨: = =315.515.5/32=22.5 y=l/16=0.973故得: )()1(2 yPqMkcql =1.30610.494(10.530+2223.875)=758.23KN m)()1(4 yqkcql =1.30610.494(10.522.5+2220.97)=291.35KN m(3)计算边主梁人群荷载的跨中弯矩和 l/4 处弯矩。=0.617(30.75)30=41.65KN mrcrpM21=0.617(30.75)22.5=31.24KN mrr4(4)计算中主梁 2 公路级荷载的跨中弯矩和 l/4 处弯矩。)()1( yPqmkcql =1.30610.465(10.530+2223.875)=713.72KN m)()(4Mkcqql =1.30610.465(10.522.5+2220.97)=274.25KN m(5)计算中主梁 2 人群荷载的跨中弯矩和 l/4 处弯矩。=0.410(30.75)30=27.67KN mrcrpm1=0.410(30.75)22.5=20.75 KN mrrM4(6)计算中主梁 3 人群荷载的跨中弯矩和 l/4 处弯矩。)()1(2 yPqkcql 装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计18=1.30610.418(10.530+2223.875)=641.57KN m)()1(4 yPqmMkcql =1.30610.418(10.522.5+2220.97)=246.52KN m(7)计算中主梁 3 人群荷载的跨中弯矩和 l/4 处弯矩。=0.32(30.75)30=21.6KN mrcrp21=32(30.75)22.5=16.2KN mrrmM4弯矩组合表(单位:KNm)梁号 内力 恒载 人群 汽车 1.2 恒+1.4(汽+人)409.9 41.65 758.23 1621.71 1307.4 31.24 291.35 820.51 427.6 27.67 713.72 1551.07 2320.7 20.75 274.25 797.84 427.6 21.6 641.57 1441.56 3320.7 16.2 246.52 752.65 (8)计算边主梁、中主梁 2、中主梁 3 跨中截面车道活载的最大剪力鉴于跨中剪力 的影响线的较大坐标位于跨中部分,故采用全跨统一的荷载横向21Q分布系数 来计算cqm的影响线面积: =1/21/215.50.5=1.93821边主梁: =1.30610.494(10.51.938+1.22220.5)=99.06KNqQ,21中主梁 2: =1.30610.465(10.51.938+1.22220.5)=93.24KN,中主梁 3: =1.30610.418(10.51.938+1.22220.5)=83.82KNq,21(9)计算边主梁、中主梁 2、中主梁 3 跨中截面人群荷载最大剪力边主梁: =0.617(30.75)1.938=2.69KNrQ,21214M212144M装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计19中主梁 2: =0.410(30.75)1.938=1.78KNrQ,21中主梁 3: =0.320(30.75)1.938=1.39KNr,(10)计算边主梁、中主梁 2、中主梁 3 支点截面车道荷载最大剪力作荷载横向分布系数沿桥跨方向的变化图和支点剪力影响线。横向分布系数变化区域段长度: a=1/215.53.85=3.9m对应于支点剪力影响线的荷载布置,如图所示:影响线的面积为:=1/215.51=7.75m因此按下列式子计算:qkkcq QyPqmQ 00 )2.1()1(边主梁: =1.30610.494(10.57.75+1.22221)+ q0=224.37KN+ q0中主梁 2: =1.30610.465(10.57.75+1.22221)+qQ0 qQ0=211.2KN+ q0中主梁 3: =1.30610.418(10.57.75+1.22221)+ =189.85KN+q0 q0qQ0附加三角形荷载重心处的影响线坐标为:,且916.05.13)(y cm0因此,按下列式子计算:yPyqmaQKckcA 2.)()(2)( 00边主梁:=-12.)49.038.(916.5)4.38.(9136. A20.86 KN中主梁 2:装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计2012.)465.0(91.05)46.05(29.3106. AQ=13.03KN中主梁 3:=65.54KN12.)418.059.(16.0)48.59.0(216. A故公路级荷载的支点剪力为:边主梁: =224.37-20.86=203.51KNqQ,0中主梁 2: =211.2+13.03=224.23KN,中主梁 2: =189.85+65.54=255.39KNq,0(11)计算边主梁、中主梁 2、中主梁 3 支点截面人群荷载的最大剪力为:根据人群荷载的横向分布系数可得人群荷载的支点剪力为:边主梁: ypmapmQrcrc )(00=0.617(30.75)7.75+3.9/2(1.422-0.617) (30.75)0.916=13.99KN中主梁 2: ypaprcrc )(200=0.410(30.75)7.75+3.9/2( 0.42-0.37) (30.75)0.916=3.80KN中主梁 3: mmQrcrc )(00=0.32(30.75)7.75+3.9/2(0 0.342 )(30.75)0.916=4.29KN剪力组合值(单位:KN)梁号 内力 恒载 人群 汽车 1.2 恒+1.4(汽+人)105.8 13.99 203.51 415.64 10 2.69 99.06 144.00 110.4 3.8 224.23 448.89 20 1.78 93.2 136.49 0Q21021装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计21110.4 4.29 255.39 491.97 30 1.39 83.82 117.35 三、截面设计、配筋与验算。由附表查得 =13.8MPa, =1.39MPa, =280MPa, =0.56, =1.0cdftdfsdfb0弯矩计算值 M= Md=1621KN m0=(80+140)/2=110mmfh1)截面设计采用焊接钢筋骨架,故可设 ,则截面有效mhas 107.0307.3高度 。翼缘的有效宽度为:mh91070按计算跨度 lbf 51/3/按翼缘厚度 m4802602 ffh(1)判定 T 形截面类型 )2193(148.3)2(0 ffcdhbfmNMmN66 007.所以是第一类截面。(2)求受压区高度,可得 )293(14805.01626x整理后,可得出合适解为 mhxf(2)求受拉钢筋面积 sA将 代入方程,可得mx102 60782814.3fbAsdcs 选择钢筋为 ,截面面积 。钢筋叠高度为 6 层,布置如图。21mAs0Q21装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计22混凝土保护层厚度去 30mmd=28mm 及附表中规定的 30mm,钢筋间横向净距: mdmSn 3528.15.408.56302.180 及故满足构造要求。2)截面复核已设计的受拉钢筋中 的面积为 , 。由布置图可以求20482618MPafsd80得 ,即sa ms 12564973.320496 )()(则实际有效高度 。mh00(1)判断 T 形截面的类型 Nbffcd 6 1247.148.3As 60.26由于 ,故为第一类 T 形截面。sdfcdh(2)求受压区高度 x,即 mhbfx ffcds 1085140.362 (3)正截面抗弯承载力,求得正截面抗弯承载力 为uM)28590(8.)2(0 xhfMfcdumNMmN6612145又 ,故截面复核满足要求。%.047.3908in0 bhAs3)已知设计数据及要求梁体采用 C30 混凝土,轴心抗压强度设计值 ,轴心抗拉强度设计值MPafcd8.13。主筋采用 HRB335 钢筋,抗拉强度设计值 ;箍筋采用 R235MPaftd9.1 fsd20钢筋,直径 8mm,抗拉强度设计值 。取 .0afsd1950简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为跨中截面 kNVmkNldld 4,1622/, 装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计23l/4 跨截面 mkNMld8204/,支点截面 V9,0,要求确定纵向受拉钢筋数量和进行腹筋设计。4)跨中截面的纵向受拉钢筋计算由前面的计算可知:跨中截面主筋为 ,焊接骨架的钢筋层数为 6 层,纵2048向钢筋面积 ,截面有效高度 ,抗弯承载力2618mAsmh90。kNMkNMldu 61452/,05)腹筋设计(1)截面尺寸检查根据构造要求,梁最底层钢筋 通过支座截面,支点截面有效高度为8mh1054)26.3(0 10543).(15., bhfkcuNVNd990,截面尺寸符合设计要求。(3)检查是否需要根据计算配置箍筋跨中段截面: kNbhftd 2.980139.)105.()15.(03 支点截面: t 3548032.5,取 =2.5, =990mm2/l2/l0h支点截面 =0.65, =105400h则平均值分别为P=(2.5+0.65)/2=1.57 =(990+1054)/2=1022mm0箍筋间距 220,6321)(p.5.VbhfAfS svkcuv ) ( 262 5.41028956.13701.0. )()(=187mm确定箍筋间距 的设计值尚应考虑公路交规的构造要求。vS若箍筋间距计算值去 =180mm1/2h=550 及 400mm,是满足规范要求的。而且箍筋v配筋率 。综上可知,符合规范要求。%18.031.0816.minvssbSA在支座中心向跨径长度方向的 1100mm 范围内,设计箍筋间距 =100mm,尔后至跨vS中截面统一的箍筋间距取 =180mm。v(5)弯起钢筋及斜筋设计设采用架立钢筋为 ,钢筋中心至梁受压翼板上边缘距离 。2 mas56弯起钢筋的弯起角度为 ,现弯起 N1N5 钢筋,计算如下:o45简支梁的第一排弯起钢筋的末端弯折点应位于支座中心的截面处。这时 为1hmh 93)5.0631.2().1630(1 弯起钢筋的弯起角度为 ,则第一排弯筋(2N5)的弯起点 1 距支座中心距离为o45939mm。弯筋与梁纵轴线交点 距支座中心距离为。m6).130(2/193对于第二排弯起钢筋,可得到: mh 907)5.31.254().6(2 弯筋(2N4)的弯起点 2 距支座中心距离为 。h184632装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计26分配给第二排弯起钢筋的计算剪力值 ,由比例可求出:2sbV,求得62.185439501sbVkNsb15.682所需提供的弯起钢筋截面积( )为2sbA222 1370.85345sin. mfAodbsb 第二排弯筋与梁纵轴线交点 距支座中心距离为4).610(/186同理可以算出其他排钢筋的数据。弯起钢筋计算表弯起点 1 2 3 4 5939 907 876 852 830距支座中心距离939 1846 2722 3574 4404分配的计算剪力值185.6 168.2 143.58 88.07 49.81 需要的弯筋面积1250 1133 967 593 335 可提供的弯筋面积 1609(228) 1609(228) 1609(228) 628(220) 628(220)弯筋与梁轴交点到支座中心的距离 466 1405 2313 3192 4405按照计算剪力初步布置弯起钢筋和弯矩包络图如下:ih)(mxi)(KNVsbi)(2mAsbi)(2sbi)(mxc装配式钢筋砼简支 T 型桥梁设计27各排弯起钢筋弯起后,相应正截面抗弯承载力 计算如下表uiM钢筋弯起后相应各正截面抗弯承载能力梁区段 截面纵筋有效高度 T 形截

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